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精选优质文档-倾情为你奉上1、 细菌分类的依据有哪些？总述：依据形态学特征、表型特征、生理特征、生态特征、血清学反应、噬菌体反应、DNA杂交、DNA-rRNA杂交、16SrRNA碱基序列分析。具体：有无荚膜、有无芽孢、鞭毛着生部位数量排列、菌落特征、不同形态溶菌区与可否溶菌、半固体及液体培养基特征。2、 病毒有哪些特点？病毒繁殖分为几个阶段，各个阶段的主要过程如何? 形体微小 无细胞结构 主要成分为核酸和蛋白质 每种病毒只含一种核酸DNA或RNA 无蛋白质合成机构、无细胞物质繁殖所需的酶系统，不能独立代谢 专性寄生在活的宿主细胞内 在宿主体内通过蛋白质复制核酸装配增殖、无个体生长和二均分裂的繁殖方式 离体条件下以无生命的化学大分子状态存在、可形成结晶 对抗菌素不敏感、对干扰素敏感。 大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程可分为四步：吸附，侵入，复制与聚集，释放。吸附：噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面某一特定位点。侵入：尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP获得能量而收缩将DNA注入宿主细胞内，蛋白质外壳留在外面。复制与聚集：噬菌体侵入细胞内后，引起宿主的代谢改变。按噬菌体的遗传特性进行核酸复制和合成蛋白质，从而装配成新的噬菌体。释放：噬菌体粒子成熟后，噬菌体水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解，噬菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞。3、 古菌按不同分类方式分为哪几类？古菌与细菌不同之处是什么？研究古菌有什么意义？按生理特征：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌 伯杰系统细菌学手册：泉古生菌门、广古生菌门不同之处：古菌细胞壁不受溶菌酶影响，细胞膜分为单层膜、双层膜，与细菌所含脂质成分不同 古菌代谢过程中有许多特殊的辅酶 古菌繁殖速度与进化速度较细菌慢 大多古菌生活在极端环境中。意义：嗜酸菌、嗜碱菌、嗜热菌、嗜冷菌、嗜盐菌、嗜压菌由于具有特殊的基因结构、生命过程及产物，对人类解决一些重大问题有帮助（生命起源）。环境工程多涉及极端性质的废水，用古菌处理高效、节约费用、能源。4、试述G+菌和G-菌细胞壁的特点？并说明革兰氏染色的机理？具体操作方法是什么？及重要意义？G+ 菌：细胞壁厚、结构简单、含大量肽聚糖、独含磷壁酸 G - 菌：细胞壁薄、层次复杂，含少量肽聚糖、独含脂多糖机理：与等电点有关：G+菌等电点pH 2-3比G-菌pH 4-5低，带的负电荷更多，与草酸铵结晶紫染液结合力大，不易被乙醇脱色剂洗脱，G-菌结合力弱不被染色。 与细胞壁有关：G-菌因其脂质含量高，肽聚糖含量低，遇乙醇脱色剂后，脂质迅速溶解，增加了细胞壁通透性，使乙醇更容易进入细胞，将草酸铵结晶紫溶出，因此细胞退成无色。再经沙黄等红色染料复染，就使G-菌呈红色。G+菌脂质含量低、肽聚糖含量高，乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水缩小细胞壁孔径、降低通透性，阻止乙醇进入菌体仍呈紫色。包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤。1：涂片固定。在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。 2：草酸铵结晶紫染1分钟。 3：自来水冲洗，去掉浮色。4：用碘-碘化钾溶液媒染1分钟，倾去多余溶液.5：用中性脱色剂如乙醇（95%）或丙酮酸脱色30秒，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。6：用蕃红染液复染30秒，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌即被区别开。意义：证明了G+和G-主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性（脱色能力）的不同，正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。5、 细菌的物理化学性质与废水生物处理的关系？细胞质多相胶体的性质决定细菌在曝气池内吸收废水种类、数量、速度 S型R型菌决定沉淀效果 比表面积决定吸附能力、竞争能力 细菌带电性决定与载体结合能力 密度、质量与沉淀效果有关。6、 细胞中酶蛋白有几级结构？按不同分类方式分为哪几类？又怎样的催化特性？影响酶促反应的因素有哪些？酶蛋白由20种氨基酸组成，分为一二三级结构，少数有四级结构。一级结构：多肽链本身结构。酶的大多数特性与一级结构有关，功能多样性、种族特异性。二级结构：多肽链形成的初级空间结构。氢键维持稳定性。三级结构：多肽链进一步弯曲盘绕形成更复杂的构型。氢键、盐键、疏水键维持稳定性。四级结构：几十个亚基形成的。氢键、盐键、疏水键、范德华力维持稳定性。按所在部位不同：胞内酶、胞外酶、表面酶 按催化反应类型：氧化还原酶类、合成酶类、水解酶类、裂解酶类、转移酶类、异构酶类催化特性：一般催化剂共性（加快速率、缩短时间、性质不变） 催化作用高度专一性（结构专一性、立体异构专一性） 催化反应条件温和 酶对环境条件变化极为敏感 催化效率极高影响因素：酶浓度、底物浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂7、试述天然培养基、合成培养基、半合成培养基的概念？特点？并各举一例。合成培养基：用化学试剂配制的营养基质称为合成培养基。特点：化学成分和含量完全清楚且固定不变，适于微生物生长繁殖。 优点：成分清楚、精确、固定，重现性强，适用于进行营养、代谢、生理生化、遗传育种及菌种鉴定等精细研究。 缺点：是一般微生物在合成培养基上生长缓慢，许多营养要求复杂的异养型微生物在合成培养基上不能生长。 实例：高氏一号培养基等。 天然培养基：用各种动物、植物和微生物的提取物等天然成分制作培养基。 优点：取材广泛，营养丰富，经济简便，微生物生长迅速，适合各种异养微生物生长。 缺点：成分不完全清楚，成分和含量不确定，用于精细实验时重复性差。仅适用于实验室的一般粗放性实验和工业生产中制作种子和发酵培养基。 实例：培养细菌的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基半合成培养基：用天然有机物提供碳、氮源和生长素，用化学试剂补充无机盐配制的培养基，将天然培养基和合成培养基的优点结合起来。 优点：充分满足微生物的营养要求，大多数微生物都能在此类培养基上良好生长。8、列表比较有氧呼吸、无氧呼吸、发酵的异同点。 呼吸类型氧化机制最终电子受体产物产能产ATP方式呼吸链发酵有机物氧化型中间代谢产物，醛酮还原型中间代谢产物少底物水平磷酸化无，底物水平磷酸化有氧呼吸有机物 O2CO2、 H2O多底物水平磷酸化、氧化磷酸化完整无氧呼吸有机物无机氧化物NO3-等 延胡索酸CO2、 H2ONH3、N2、H2S次之底物水平磷酸化、氧化磷酸化不完整9、 乙醇发酵和好氧呼吸过程分为哪几个阶段？每个阶段主要产物是什么？涉及到哪些方程式？乙醇发酵：总式C6H12O6+2Pi+2ADP2CH3CH2OH+2CO2+2ATP+能量 （产能效率26%） 糖酵解途径（EMP途径）：无氧条件下，1mol葡萄糖逐步分解产生2mol丙酮酸并产能的过程。 C6H12O6+2NAD+2Pi+2ADP2CH3COCOOH+2NADH+2H+2ATP 生成乙醇：糖酵解产物中2mol（NADH+H+）把丙酮酸的脱羧产物乙醛还原为乙醇。 CH3COCOOHCH3CHO+CO2 CH3CHO+2NADH+2H+CH3CH2OH+2NAD+好氧呼吸：总式C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi6CO2+6H2O+38ATP （产能效率42%） 糖酵解途径（EMP途径）：无氧条件下，1mol葡萄糖逐步分解产生2mol丙酮酸并产能的过程。 C6H12O6+2NAD+2Pi+2ADP2CH3COCOOH+2NADH+2H+2ATP 三羧酸循环（TCA循环）：2mol丙酮酸进入三羧酸循环产生6molCO2。 CH3COCOOH+4NAD+FAD+GDP+Pi+3H2O3CO2+4NADH+4H+FADH2+GTP10、 藻类、细菌分别进行什么光合作用？它们共同的CO2固定方式是什么？该方式可分为几个阶段及每阶段作用？该方式具有什么重要意义？藻类的光合作用：非环式光合磷酸化，反应式：CO2+H2OCH2O+O2 细菌（光合细菌）的光合作用：环式光合磷酸化 盐细菌捕获光能的方式与前述机制很不同。藻类、光合细菌、盐细菌均按卡尔文循环（Calvin-Benson循环、还原性戊糖磷酸循环）固定CO2。卡尔文循环 羧化反应（CO2固定）：在1,5-二磷酸核酮糖羧化酶作用下，1,5-二磷酸核酮糖吸收1个CO2，生成2分子3-磷酸甘油酸。 还原反应：3-磷酸甘油酸上的羧基还原为醛基的反应，生成3-磷酸甘油醛。 CO2受体的再生：部分3-磷酸甘油酸转化为5-磷酸核酮糖以实现循环，在5-磷酸核酮糖激酶的作用下，5-磷酸核酮糖转变为1,5-二磷酸核酮糖的反应。重要意义：6个受体分子循环一次，固定6个CO2，生成1mol葡萄糖。 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶是卡尔文循环的特征酶。 卡尔文循环是自养微生物单糖的主要来源，其他糖类的合成起点，此外还是其他有机物的合成起点。生物吸附法：又叫接触稳定法、吸附再生法。特点：降解有机物的两个过程在各自反应器中完成。11、 不同的废水微生物处理法各采用什么生长阶段的微生物？常规活性污泥法为什么采用静止期而不是对数生长期的微生物？延迟曝气法为什么采用衰亡期而不是静止期的微生物？常规活性污泥法： 减速期、静止期（生长速率下降阶段） 生物吸附法： 静止期（生长速率下降阶段） 高负荷活性污泥法： 对数期、减速期（生长速率上升与下降阶段） 延迟曝气法： 衰亡期（内源呼吸期） （处理可生化性差的污水）对数期细菌繁殖快，代谢活性强，能大量去除有机物但要求进水有机物浓度高，造成出水有机物也高； 对数期微生物生长旺盛，不易形成菌胶团，沉淀性差； 静止期微生物仍有相当的代谢活力，含大量贮存物，吸附作用强。低浓度有机物满足不了静止期微生物营养要求，衰亡期微生物体内有储藏颗粒可进行内源呼吸； 延迟8h，增加进水量及水力停留时间，处理效果好。12、 简述PCR技术基本原理？16SrRNA序列分析技术的基本原理？PCR技术：将带扩增的DNA模板加热变性，分成两条链。在退火温度条件下使引物同模板特异性结合。在DNA聚合酶、4种碱基、Mg+、合适pH缓冲液条件下延伸引物。即：热变性复性延伸16SrRNA序列分析：从微生物样品中提取16SrRNA基因片段 通过克隆、测序或酶切、探针杂交获得16SrRNA序列信息 与数据库中数据对比实现鉴定，或确定在进化树中的位置。13、 简述水体自净过程？以及衡量水体自净的指标？水体自净：有机物进入水体后被稀释，有机固体沉底 好氧菌利用溶解氧分解有机物为简单有机物和无机物，并合成自身物质。造成溶解氧含量下降，鱼类绝迹、原生动物死亡。厌氧菌大量繁殖，进一步将有机物厌氧分解为CO2,H2O,PO43-,NH3，H2S。NH3，H2S经硝化细菌、硫化细菌作用分解为NO33-、SO42-。 富氧速率小于好氧速率，氧垂曲线降至最低点，往下游有机物减少，氧含量增多至原有水平 随着水体自净，细菌死亡。指标：P/H指数、氧浓度昼夜变化幅度14、 说明水体富营养化概念？富营养化的指标？发生水体富营养化的评价方法？由于某些原因，人类将富含氮、磷的城市生活污水、工业废水排入到湖泊、河流、海洋内，使水体中氮磷营养过剩，促使藻类过量生长，使淡水水体发生水华，使海洋发生赤潮的现象。指标：无机氮含量超过0.2-0.3mg/l；BOD大于10mg/l；总磷大于0.01-0.02mg/l；PH为7-9的淡水中细菌总数超过105个/ml，表征藻类数量的叶绿素a含量大于10ug/l。评价水体富营养化方法：1.观察蓝细菌和藻类等指示植物。2.测定生物现存量。3 测定原初生产力。4 测定透明度。5 测定氮和磷等导致富营养化的物质。15、 好氧活性污泥净化作用机理是什么？好氧活性污泥中各成分分别有什么作用？机理：有氧条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附水中的有机物 绒粒中水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时合成自身细胞。污水中溶解性有机物直接被细菌吸收，并无机化 原生动物、微型后生动物吸收或吞噬未分解彻底的有机物及游离细菌。菌胶团作用：生物絮凝、吸附分解有机物 菌胶团分解有机物为原生动物等提供了良好的生存环境 为原生动物、微型后生动物提供附着栖息场所 指示作用（颜色、透明度、数量、结构紧密程度） 原生动物、微型后生动物作用：指示作用：1、根据原生动物、微型后生动物的演替和生活规律判断水质。（细菌植物性鞭毛虫肉足类动物性鞭毛虫游泳型纤毛虫固着型纤毛虫轮虫）2、根据原生动物类别判断出水水质。3、根据原生动物遭遇恶劣环境的形体变化判断水质。 净化作用 促进絮凝沉淀作用16、 好氧生物膜的净化机理？结构组成是什么？其中有哪些微生物种群？它们的作用是什么？机理：上层生物膜中的生物膜生物、生物膜面生物、微型后生生物吸附污水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物，同时生物膜生物吸收溶解性有机物及小分子有机物进入细胞氧化分解，合成自身物质 上一层代谢产物流向下一层，被下层生物膜生物吸收进一步分解 老化的生物膜、游离细菌被滤池扫除生物吞食，经微生物化学作用、吞噬作用污水得到净化。上层：营养物浓度高，多为细菌少数鞭毛虫 中层：营养物浓度低些，含上层代谢产物，微生物种类较上层多（菌胶团、鞭毛虫、变形虫） 下层：营养物浓度更低，低分子有机物占多数，微生物种类更多（菌胶团、纤毛虫、轮虫）生物膜生物（菌胶团、藻类）：净化和稳定污水水质功能 生物膜面生物（固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫、微型后生生物）：促进滤池净化速度，提高处理效率功能 滤池扫除生物（轮虫、线虫、寡毛类）：去除池内污泥，防止阻塞的功能17、什么是污泥膨胀？主要有哪几种类型？丝状膨胀机理是什么？为什么会发生污泥膨胀？引起丝状膨胀的微生物有哪些？污泥膨胀解决办法？污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分离影响出水水质的现象。SVI在200ml/g以上就标志着活性污泥膨胀。在运行不正常的情况下，则会形成有丝状菌引起的丝状膨胀污泥和由非丝状菌引起的菌胶团污泥膨胀。在单位体积中，呈丝状扩展生长的丝状细菌的表面积与体积比絮凝性菌胶团细菌大，对有限制性的营养和环境条件的争夺占优势，丝状细菌大量生长繁殖成为优势菌，引起丝状膨胀。引起活性污泥膨胀的原因有：温度：活性污泥中各种细菌最适生长温度在30度左右，菌胶团和丝状菌的最适温度相差不大，但是菌胶团是严格好氧菌，丝状菌是好氧和微好氧菌，由于温度影响氧的溶解度。在低溶解氧条件下，丝状菌竞争氧的能力远强于菌胶团菌而优势生长。溶解氧：丝状菌竞争氧的能力远强于菌胶团菌而优势生长。溶解性有机物及其种类：几乎所有的丝状菌都吸收溶解性有机物，尤其是低分子的糖类和有机酸。在运行过程中，有机物因缺氧而不能彻底分解，积累大量的有机酸，为丝状菌的生长创造良好的条件，使其优势生长。诺卡氏菌属、浮游球衣菌、微丝菌属、发硫菌属、贝日阿托氏菌属活性污泥膨胀解决办法：改进污水处理工艺 分析污泥膨胀原因，改变运行条件 投加絮凝剂 投加氧化剂。 其中，改革工艺及运行条件、改进曝气器的性能是控制活性污泥膨胀的有效办法。18、甲烷发酵理论与机制以及所涉及到的方程式？第一阶段：有机酸的产生：将复杂的有机物水解为简单有机物。（水解细菌、发酵性细菌） 第二阶段：乙酸和氢气的产生：把第一阶段的产物分解为乙酸和氢气。（产氢和产乙酸细菌群） 第三阶段：甲烷的产生：一组将H2和CO2合成CH4；另一组将乙酸脱羧生成CH4和CO2。（厌氧产甲烷菌群） 第四阶段：同型产乙酸阶段：将H2和CO2转化为乙酸。（同型产乙酸细菌） 阶段不用写方程式4H2+CO2CH4+2H2O ; 3H2+COCH4+H2O ; CH3COOHCH4+CO2 4CH3OH3CH4+CO2+2H2O ; 2CH3CH2OH+CO2CH4+2CH3COOH 2C3H7COOH+CO2+2H2OCH4+4CH3COOH19、 微生物脱氮的过程是什么？不同作用段的机制方程式是？都有什么微生物参与？典型脱氮工艺有哪些？脱氮：先利用好氧段的硝化作用，由硝化细菌、亚硝化细菌协同作用将NH3转化为NH2-N和NH3-N。再利用反硝化细菌将NH2-N和NH3-N还原为N2。硝化：短程硝化：NH3+1.5O2HNO2+H2O 全程硝化：NH3+1.5O2HNO2+H2O HNO2+0.5O2HNO3 反硝化：2HNO3+CH3CH2OHN2+2CO2+2H+3H2O NH3+HNO2N2+2H2O 2NH3+HNO31.5N2+3H2O+H 2NH3+H2SO4N2+S+4H2O硝化段微生物：氧化氨的细菌（好氧/厌氧氨氧化细菌，厌氧氨反硫化细菌）、氧化亚硝酸的细菌（硝化细菌）反硝化段微生物：反硝化细菌脱氮工艺：A/O、A2/O、A2/O2、SBR工艺20、 生物除磷的原理是什么？有哪些除磷工艺？若想同时脱氮除磷应注意什么？聚磷菌除磷的化学机制是什么？机理：聚磷菌厌氧时释放磷酸盐于体外，好氧时不仅能大量吸收PO43-合成自身物质，而且能逆浓度过量吸收磷合成储能的多聚磷酸盐颗粒于体内。故可创造厌氧-缺氧-好氧环境，让聚磷菌厌氧放磷然后过量吸磷，通过排泥去除磷。除磷工艺：A/O、A2/O、Bardenpho生物除磷工艺（缺氧-好氧-缺氧-好氧）、Phoredox工艺（厌氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧）在同一污水中同时脱氮除磷就要合理调整泥龄、水力停留时间，兼顾聚磷菌、硝化细菌、反硝化细菌的生理要求，使他们和谐的生长繁殖，达到脱氮除磷的目的。 要达到好的除磷效果则要：N02-和N03-极低、DO在2mg/L以下、氧化还原电位低于150mV、30度、pH为7-8。厌氧放磷过程；产酸菌在厌氧或缺氧的条件下将蛋白质、脂肪、糖类等大分子有机物分解为可快速降解的基质（低级脂肪酸、乳酸、葡萄糖、甲醇等）。聚磷菌在厌氧条件下分解体内的多聚磷酸盐产生ATP，利用ATP以主动运输方式吸收产酸菌提供的3类基质进入细胞内合成PHB。与此同时释放出PO43-于环境中。 好氧吸磷过程：聚磷菌在好氧条件下，分解体内的PHB和外源基质，产生质子驱动力将体外的PO43-输送到体内合成ATP和核酸，将过剩的PO43-聚合成细胞贮存物：多聚磷酸盐（异染粒）21、好氧堆肥的机理是什么？微生物在堆肥过程中的作用与演替？好氧堆肥的条件要求？及常用工艺？堆肥存在的问题有哪些？如何改进？机理：在通气条件下，好氧微生物分解大分子有机固体废弃物为小分子有机物，部分有机物被矿化。放出大量的热，使温度上升到50-65度，若不通风升至80-90度。这期间发酵微生物不断分解有机物利用中间产物合成自身物质，以更大量的微生物群来降解有机物，最终使有机固废完全腐熟，成稳定的腐殖质。堆肥初期：微生物处于迟滞期，中温好氧的细菌、真菌分解易降解的有机物获得能量、生长繁殖、产生大量的热，使堆温上升至50度。 接着，好热性的细菌、放线菌、真菌分解纤维素、半纤维素，微生物量不断增加，堆温上升至60度，真菌停止活动。（堆温在55-60度维持5-7天杀死致病菌） 之后，好热性的细菌、放线菌继续分解纤维素、半纤维素，堆温上升至70度，若堆温继续升高，细菌、放线菌也停止活动，堆肥腐熟稳定。条件要求：碳氮比（25-30）:1 含水率60% 供氧充足 一定氮磷堆肥工艺：静态堆肥工艺、高温动态二次堆肥、立仓式/滚筒式堆肥工艺问题，堆肥设施不过关；堆肥过程升温不快；或达到不到无害化对高温与持续时间要求；堆肥腐熟周期偏长、肥效不高或含有重金属；堆肥过程产生恶臭改进方法：微生物接种剂对解决上述问题具有积极作用 解决重金属污染的方法：实行垃圾源头分类收集严格防止含有重金属进入堆肥发酵仓。22、 什么是氧化塘？氧化塘分解污染物的基本原理是什么？氧化塘有哪些优缺点？氧化塘是一种特殊的活性污泥法，接近自然生态系统。利用天然净化能力对进行处理的构筑物的总称。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的。原理：进入氧化塘的有机污染物被好氧微生物氧化分解，形成各种无机物如NH4+,PO43+,CO2等；藻类利用这些无机物做养料，以太阳光为能源，合成自身的细胞，同时释放大量氧气供好氧微生物呼吸。 氧化塘的底部可能会存在厌氧微生物，通过无氧呼吸生成CO2,H2S,CH4,N2及简单的有机酸，醇等物。只要这个过程的各个环节保持良好的平衡，此生态系统就能相对稳定，污水得以不断净化。效果良好的氧化塘，能使污水中的BOD去除率达到8095。 由于氧化塘由藻类供养，比曝气池，生物转盘供氧量低的多，因此处理同样地污水，氧化塘的耗时及塘的面积都会大得多。一个典型的氧化塘的水层自上而下分：光照层，有氧层，无氧层。23、污水处理过程分为哪几个阶段？污水处理过程分为五个阶段：预处理(去除粗砂粒和大的固体物) 一级处理（沉淀处理，去除悬浮固体、降低BOD） 二级处理（生物处理，除水中溶解的或胶体状态的有机物，降低BOD） 三级处理（高级处理，通过活性炭吸附、臭氧消毒和生物脱除等物理、化学和生物学方法去除氮磷营养盐、难降解物质、病原体等污染物） 污泥处理（污泥经过脱水、稳定和处置）。专心-专注-专业
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